2025高中物理一轮复习学案 实验探究课9　用单摆测量重力加速度的大小.pdfVIP

实验探究课9

用单摆测量重力加速度的大小

01强基础固本增分

[实验基本技能]

一、实验目的

1.练习使用秒表和刻度尺、测单摆的周期。

2.用单摆测重力加速度的大小。

三、实验器材

带有铁夹的铁架台、中心有小孔的金属小球、不易伸长的细线(约1

m)、停表、毫米刻度尺和游标卡尺。

四、实验步骤

1.让细线的一端穿过金属小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线

结。

2.把细线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使

铁夹伸到桌面以外，让摆球自然下垂，在单摆平衡位置处做上标记。

4.测周期：将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于5°)，然后释放摆

球，记下单摆摆动30～50次全振动的总时间，算出平均每做一次全振动

的时间，即为单摆的振动周期。

5.改变摆长，重做几次实验。

二、误差分析

类型产生原因减小方法

(1)多次测量求平均值

测量时间(单摆周期)及摆长时

偶然误差(2)计时从单摆经过平衡位置时开

产生误差

始

(1)摆球要选体积小，密度大的

系统误差主要来源于单摆模型本身

(2)最大摆角要小于5°

三、注意事项

1.悬线顶端不能晃动，需用夹子夹住，保证悬点固定。

2.单摆必须在同一竖直平面内摆动，且摆角小于5°。

3.在摆球摆到平衡位置处时开始计时，并数准全振动的次数。

4.摆球自然下垂时，用毫米刻度尺量出悬线长L。

02研考点精准突破

考点一教材原型实验

1.(实验原理与操作)实验小组的同学们用如图所示的装置做“用单摆测

量重力加速度的大小”的实验。

(1)测出悬点O到小球球心的距离(摆长)l及单摆完成n次全振动所用的

时间t，则重力加速度g＝____________。(用l、n、t表示)

(2)(多选)实验时除用到停表、刻度尺外，还应该用到下列器材中的

____________。(填选项前的字母)

A.长约1m的细线

B.长约1m的橡皮绳

C.直径约1cm的均匀铁球

D.直径约10cm的均匀木球

(3)选择好器材，将符合实验要求的单摆悬挂在铁架台上，应采用图

____________中所示的固定方式。

甲乙丙

(4)(多选)某实验小组组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有

狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图丙所示，这

样做的目的是_________。(填选项前的字母)

A.保持摆动过程中摆长不变

B.可使周期测量得更加准确

C.需要改变摆长时便于调节

D.保证摆球在同一竖直平面内摆动

(5)某同学组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量

得从悬点到摆球的最低端的长度L＝0.9990m，再用游标卡尺测量摆球直

径，结果如图丁所示，则该摆球的直径为_________mm。

(6)(多选)将单摆正确悬挂后进行如下操作，其中正确的是

____________。(填选项前的字母)

A.测出摆线长作为单摆的摆长

B.把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度释放，使之做简谐运动

C.在摆球经过平衡位置时开始计时

D.用停表测量摆球完成一次全振动所用时间并作为单摆